Перспективные авиационно-космические технологии и проекты США

Полковник Ю. Алексеев, кандидат технических наук

С началом освоения космического пространства авиационно-космические технологии стали в США одним из доминирующих факторов, определяющих направленность военно-технической политики страны.

Судя по материалам западной печати, основная цель США в области авиационно-космических технологий состоит в удержании мирового лидерства на основе коренной реорганизации НИОКР. Эту политику в области НИОКР предусматривается проводить в течение предстоящих 30 лет и корректировать каждые два года. Для определения направлений развития аэрокосмической техники и систем оружия было выполнено исследование по оценке основных перспективных фундаментальных и прикладных технологий, которые будут определять их уровень в конце 90-х годов и в начале следующего столетия. К наиболее важным фундаментальным технологиям иностранные специалисты относят электронику и электронные системы, материалы, биотехнологию, сверхпроводимость и робототехнику. Ключевыми прикладными технологиями считаются планеры и аэродинамические схемы перспективных летательных аппаратов (ЛА), силовые и двигательные установки, системы оружия и технологии "стелт". Направленность НИОКР по некоторым из них (исходя из зарубежных публикаций) рассматривается ниже.

Электроника и электронные системы. В качестве приоритетных выделены следующие направления: молекулярная электроника, термоэлектроника и "иллюзорная" электроника, лазерный локатор на СО2, адаптивная оптика, перспективные РЛС с фазированными антенными решетками, интегральная фотоника, перспективные ИК датчики, супер-ЭВМ, сверхскоростные процессоры, матричные запоминающие устройства, системы речевого управления, экспертные системы и "искусственный интеллект". В последние годы всем наукоемким технологиям придается важное значение. В частности, американские эксперты связывают новые боевые возможности аппаратов и систем оружия с внедрением в боевые системы средств "искусственного интеллекта". Например, уже разрабатываются экспертные системы, а также системы навигации и планирования с использованием "искусственного интеллекта".

Материалы. Что касается материалов различного назначения, то наиболее сложными являются проблемы, связанные с разработкой аморфных материалов, сверхрешеток с напряженными слоями, а также керамики.

Планеры и аэродинамические схемы перспективных ЛА. Считается, что наибольшее внимание должно быть уделено НИОКР по планерам для гиперзвуковых ЛА и самолетов вертикального или короткого взлета и посадки (В/КВП), обшивкам с размещенными в них различными электронными и другими устройствами, летательным аппаратам с Х-образным крылом, аэродинамическим схемам с обдувом поверхностей, а также кабинам экипажей.

Силовые и двигательные установки. В начале XXI века ожидается достижение уровня удельной тяги двигателей для авиационных систем, равного 15, а к 2025 году - 20. Двигатели с удельной тягой 18 обеспечат создание сверхзвукового истребителя В/КВП. После длительного затишья возобновились дискуссии о целесообразности создания ядерных двигателей. По мнению специалистов Пентагона, США в настоящее время способны производить компактные и надежные подобные двигатели. В частности, двигатель тягой более 22,5 тс может иметь размеры стандартной бочки для топлива. В таком двигателе ядерное горючее заключено в керамических сферах небольшого диаметра, в качестве замедлителя и рабочего тела используется водород. Рассматривается возможность создания для космических систем антипротонного двигателя.

При разработке перспективных высокоэнергетических химических топлив предполагается использовать тетраводород и метастабильный гелий, энергетические возможности которых на несколько порядков превышают возможности обычных химических топлив.

Системы оружия. В области перспективного оружия ставится задача создания автономных систем нового поколения (управляемых ракет). Они будут иметь бортовое оборудование для селективного поражения целей на поле боя, сигнатуры которых в различных диапазонах спектра введены в память ракеты. Такие возможности намечается реализовать на основе использования комбинированных интегральных схем, объединяющих в одной микросхеме оптические, электрические, вычислительные и микромеханические устройства.

Американские специалисты полагают, что в начале следующего века будет создано высокоэнергетическое лучевое оружие. На первом этапе лазерное оружие будет включено в состав корабельных средств борьбы с ракетами, затем планируется создать его образцы в качестве основного вооружения самолетов. Считается, что прогресс в области технологии лазеров позволяет решить проблемы точного наведения луча, снижения требований к потребляемой мощности и значительного уменьшения их массы.

В те же сроки ожидается создание авиационных "электромагнитных пушек". По мнению зарубежных экспертов, развитие технологии униполярных генераторов за последнее десятилетие позволяет значительно уменьшить массогабаритные характеристики источников питания и в то же время достичь 50-кратного увеличения плотности энергии.

В области управляемых ракет класса "воздух-воздух" намечается разработать ракету с дальностью стрельбы более 370 км, а для борьбы с воздушными целями планируется иметь вариант ракеты с наземным стартом, имеющей дальность стрельбы более 900 км и управление наведением на конечном участке с самолета в передовой зоне ПВО.

Технология "стелт". Этой технологии уделяется первостепенное внимание, о чем свидетельствуют, в частности, программы создания бомбардировщика В-2, перспективного тактического истребителя ATF, а также самолета F-117A. В созданных и разрабатываемых системах оружия применяется в основном так называемая пассивная технология снижения ЭПР объекта (фиксированная конфигурация, новые покрытия и материалы и т. д.). Технология "стелт" второго поколения будет включать средства, обеспечивающие управление величиной ЭПР, то есть фактически конфигурацией объекта. В более отдаленной перспективе летательные аппараты, выполненные с использованием технологии "стелт", будут оснащаться так называемой "иллюзорной" электроникой, создающей вместо реального объекта иллюзию какого-то другого. Кроме того, в этих аппаратах могут применяться распределенные в обшивке антенны, датчики и другие устройства, обеспечивающие как поглощение энергии радиолокационного облучения, так и переизлучение сигналов РЛС. Ожидается, что подобная обшивка может обеспечить нулевое значение ЭПР летательного аппарата, а также генерирование одной или нескольких ложных сигнатур.

Основные авиационно-космические программы видов вооруженных сил на ближайшее десятилетие и на начало XXI века, в которых предусматривается широкое использование перспективной технологии, приведены ниже.

Военно-воздушные силы. В области стратегической авиации ведется разработка стратегического бомбардировщика В-2 (рис. 1), демонстрация первого образца которого состоялась в конце ноября 1988 года, а первый полет - в июле 1989-го. Отличительными особенностями самолета являются аэродинамическая компоновка типа "летающее крыло", отсутствие оперения, верхнее расположение воздухозаборников двигателей и низкая величина ЭПР, составляющая, по оценке западных обозревателей, 10-6 м2. Высокая степень автоматизации управления самолетом позволяет иметь экипаж всего из двух человек. На начальном этапе разработки бомбардировщик В-2 имел обозначения АТВ, которое некоторыми американскими специалистами трактуется двояко: с точки зрения технологии - Advanced Technology Bomber (бомбардировщик, разрабатываемый на основе перспективной технологии) и с точки зрения предназначения - Advanced Tactical Bomber (перспективный тактический бомбардировщик). Предполагается, что бомбардировщик В-2 будет находиться в составе САК и использоваться в основном в качестве носителя ядерного оружия.

Проект воздушно-космического самолета (ВКС) NASP (National Aerospace Plane) считается наиболее амбициозным проектом ВВС*. Согласно опубликованным предварительным требованиям он должен обеспечивать выполнение двух задач: выход на низкие околоземные орбиты и выполнение полетов на гиперзвуковых скоростях, соответствующих числу М=15-25 на высотах 30-100 км. Взлет и посадку NASP должен осуществлять по самолетному. Для решения принципиальных технологических и технических проблем создания этого ВКС разрабатывается экспериментальный аппарат Х-30 (рис. 2). В 1990 году должно быть принято окончательное решение правительства США о возможности строительства Х-30, а в случае положительного решения его летные испытания могут начаться в 1993-1994 годах или несколько позднее.

Проект создания перспективного тактического истребителя ATF (Advanced Technology Fighter или Advanced Tactical Fighter-аналогично трактовке обозначения АТВ для бомбардировщика В-2) уже достаточно хорошо известен. Двумя группами фирм ("Локхид" и "Дженерал дайнэмикс", а также "Нортроп", "Боинг" и "Макдоннелл Дуглас") ведется строительство конкурсных опытных образцов YF-22A и YF-23A соответственно. Уже объявлены плановые сроки разработки: выбор победителя конкурса - 1993 год, выпуск первого серийного самолета - 1995-й. Считается, что с точки зрения применения в самолете технологии "стелт" проблема будет решаться компромиссно с учетом обеспечения высоких тактико-технических характеристик. Полагают, что для улучшения аэродинамических характеристик самолета его обшивка будет использоваться для размещения конформных антенн, различных датчиков, проводки и интегральных электронных устройств.

Проект военно-транспортного самолета С-17 также достаточно хорошо известен. Кроме обычных перевозок, самолет рассчитан на выполнение задач по сбрасыванию грузов с предельно малых высот (6 м) на скоростях 370 км/ч и менее с применением системы LAPES (Low Altitude Parachute Extraction System). На базе С-17 возможна разработка перспективного самолета системы АВАКС, самолета-ВКП и заправщика.

Из других крупных проектов ВВС наибольшее внимание зарубежные обозреватели уделяют самолету непосредственной авиационной поддержки и изоляции поля боя (заменит штурмовик А-10), а также экраноплану, одной из перспективных концепций которого считается проект "Спэнлоадер" фирмы "Локхид". Экранопланы (высота полета над водной поверхностью 3-6 м) предназначаются главным образом для обеспечения перевозок в интересах "сил быстрого развертывания". Американские специалисты полагают, что решающим фактором в деле ускорения работ по реализации проектов экранопланов может оказаться использование на них ядерных силовых установок.

Военно-морские силы. Для замены устаревших палубных штурмовиков А-6Е планируется создать новый штурмовик А-12 (другое обозначение ATA - Advanced Tactical Aircraft - перспективный тактический самолет). Контракт получили фирмы "Дженерал дайнэмикс" и "Макдоннелл Дуглас", предварительная стоимость полномасштабной разработки примерно 4,4 млрд. долларов. На самолете предполагается использовать усовершенствованный вариант двигателя F404 и РЛС с инверсной синтезированной апертурой. ВМС и морская пехота намереваются закупить 450-500 самолетов А-12. Их поставки ожидаются в середине 90-х годов.

Новый базовый патрульный самолет большой дальности под условным обозначением LRAACA (Long Range Air-ASW-Capability Aircraft) предусматривается создать для замены с середины 90-х годов самолетов Р-3 "Орион". Определены следующие основные требования к нему: минимальный радиус действия 3000 км (время патрулирования 4 ч), высота боевого применения над уровнем моря до 6000 м, потребная длина ВПП при максимальной взлетной массе около 2500 м. В состав вооружения самолета должны войти противокорабельные ракеты (включая "Гарпун"), мины и торпеды (Мк46 или Мк50) и не менее 150 радиогидроакустических буев. В конкурсной борьбе с фирмами "Боинг" и "Макдоннелл Дуглас" контракт получила фирма "Локхид", которая намерена осуществлять разработку самолета LRAACA на базе Р-3С. В то же время фирма "Боинг" получила контракт на создание комплекса электронного оборудования, в состав которого будет включен усовершенствованный процессор сигналов AN/UYS-2.

Самолет В/КВП V-22 "Ос-прей" является аппаратом нового типа, имеющим поворотные двигатели с воздушными винтами (два турбовальных двигателя T406-AD-400 в классе мощности 6000 л. с). Крейсерская скорость полета будет составлять 510 км/ч (максимальная кратковременная 550 км/ч), боевой радиус действия - 1850 км и перегоночная дальность - 3900 км. Самолет V-22 предполагается строить для всех видов вооруженных сил в нескольких вариантах.

В частности, MV-22A, предназначенный для оснащения морской пехоты, должен с экипажем из двух человек перевозить 24 десантника с оружием или 12 носилочных раненых. При выполнении специальных задач на малых радиусах действия этот самолет сможет транспортировать в кабине груз до 9000 кг.

Вариант CV-22A, разрабатываемый для ВВС, планируется использовать в интересах сил специального назначения. Без дозаправки топливом он сможет иметь радиус действия 830 км и обеспечивать полет в режиме висения на высоте 1200 м в условиях высокой температуры окружающего воздуха.

ВМС намечают приобрести SV-22A для применения в интересах борьбы с подводными лодками и HV-22A для поисково-спасательных операций.

Кроме того, один из вариантов самолета V-22 поступит на вооружение сухопутных войск для выполнения задач по боевому обеспечению войск на больших радиусах и эвакуации раненых.

Перспективный сверхзвуковой самолет В/КВП, разработку которого предполагается завершить в начале следующего столетия, предназначается для базирования не только на авианосцах, но и на кораблях меньшего водоизмещения. По оценке зарубежных специалистов, необходимость в таком самолете, который будет выполнять задачи истребителя и штурмовика, стала особенно очевидной в ходе патрулирования американских ВМС в Персидском заливе в период ирано-иракской войны. Разработку нового самолета США намерены осуществлять совместно с Великобританией и Канадой (уже подписан меморандум взаимопонимания на пятилетнюю программу работ в области технологии самолетов такого типа).

Прорабатываются и некоторые другие проекты. Так, изучается концепция перспективного палубного самолета тактической поддержки ATSA (Advanced Tactical Support Aircraft), который должен заменить самолеты S-3A, Е-2С и ЕА-6В. В последнее время вновь усилился интерес к дирижаблям. С 1983 года выделяются средства на исследования и демонстрационные испытания дирижаблей нежесткой конструкции для наблюдения и целеуказания, противолодочной борьбы и перевозки тяжелых грузов. ВМС заинтересованы в создании подобного аппарата со следующими характеристиками: время выполнения задачи в море при поддержке с кораблей 30 сут, продолжительность полета без дозаправки топливом 5 сут на скорости 75 км/ч (максимальная скорость полета 165 км/ч), высота применения до 3000 м.

Учитывая возможность ограничения в будущем количества авианосцев по экономическим соображениям, западные обозреватели полагают, что может представить интерес концепция тяжелого самолета берегового базирования, несущего на борту крылатые ракеты, противокорабельные ракеты, ракеты класса "воздух-воздух" и лазерное оружие для самообороны. Обладая большой дальностью полета, такой самолет, по их мнению, может усилить авианосные силы флота в определенных районах Мирового океана.

Сухопутные войска. Основная задача сухопутных войск в области авиационной техники, судя по материалам зарубежной печати, состоит в создании легкого вертолета LHX в разведывательно-ударном и многоцелевом вариантах. Он должен заменить большинство вертолетов армейской авиации, кроме АН-64, UH-60 и OH-58D. Первоначально в войска должен поступить вертолет в разведывательно-ударном варианте, основным вооружением которого будут ПТУР "Хеллфайр" и пушка на турельной установке. Ожидается, что взлетная масса LHX будет около 5000 кг, экипаж - два человека. К вертолету предъявляются весьма жесткие требования, такие, как небольшая заметность, возможность вести борьбу с воздушными целями и одновременно с несколькими наземными целями, способность действовать ночью и в сложных метеоусловиях, выполнять самостоятельные перелеты на большие расстояния, обладать защитой от лазерного оружия и электромагнитного импульса. Разработка вертолета осуществляется на конкурсной основе двумя группами фирм: "Сикорский" и "Боинг", "Макдоннелл Дуглас" и "Белл".

Космические системы оружия. Задачи по освоению космического пространства в военных целях распределены между всеми видами вооруженных сил, причем основная ответственность возложена на ВВС, в составе которых создано космическое командование. Общественности США, да и всего мира оружие в космосе преподносится как средство защиты территории Соединенных Штатов от советских баллистических ракет. Однако программа "звездных войн" подвергается все большей и большей критике, в том числе и в США. Ее стали иронически называть "линией Мажино" в космосе.

Особое внимание в проектах космических систем оружия уделяется пилотируемым летательным аппаратам. Кроме работ по ВКС (программа NASP), ведутся концептуальные исследования конструктивной схемы малоразмерного (длина 7,93 м) аппарата, способного выполнять разнообразные задачи. Согласно концепции он не будет ограничен низкими орбитами, как космический корабль (КК) "Шаттл". Считается, что вывод таких аппаратов в космос может осуществляться КК "Шаттл" (до восьми одновременно).

Зарубежная пресса подчеркивает, что, пытаясь убедительно обосновать свои намерения по выводу оружия в космос, военные круги США выдвигают тезис о том, что успех на земле зависит от успехов в космосе. Тем самым обосновывается необходимость милитаризации космического пространства.

Зарубежное военное обозрение №1 1990 С.